[发明专利]具有通道阻挡器的喷墨头及其制造方法

说明书

本申请文件是2005年6月21日提交的第200510079416.8号发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总构思涉及一种喷墨头及其制造方法，尤其涉及一种具有通道阻挡器(channel damper)的喷墨头及其制造方法。

背景技术

喷墨记录设备的作用在于通过向记录媒体上的预期位置喷射印墨雾滴的方法打印图像。由于价格低廉，并且能够在高分辨率下打印出大量彩色图像，所以这样的喷墨记录设备已经得到了广泛应用。所述喷墨记录设备基本上包括一用于喷墨的喷墨头和一墨水槽，所述墨水槽与所述喷墨头之间具有流体通道。喷墨型喷墨记录设备可以分为采用电热换能器的热动式和采用电机换能器的压电式。

在所述喷墨记录设备中采用的喷墨头包括作为电热换能器提供的发热电阻和用于临时存储用于喷射到记录媒体上的墨水的墨室。界定所述墨室包含位于其内的发热电阻器，所述墨室采用了壁垒结构，例如邻近发热电阻布置的墨室层。

在授予Howard H.Taub等人的专利权的名称为“用于热喷墨打印头的壁垒结构”(barrier structure for Thermal Ink Jet Print Heads)的美国专利No.4794410中公开了一种具有上述壁垒结构的传统喷墨头，所述壁垒结构包围了发热电阻器的三个侧面。

图1是专利号为No.4794410的美国专利公开的传统喷墨头的壁垒结构3的平面图。

参照图1，布置壁垒结构3，使其包围发热电阻器1的三个侧面。对壁垒结构3加以配置，使三个壁垒相互连接，从而将发热电阻器1的三个侧面包围起来，与此同时使发热电阻器1的一侧保持开放。通过壁垒结构3界定用于将发热电阻器1包含其中的墨室。所提供的由壁垒结构3留下的开口部分将作为墨室和墨水送料通道(未示出)之间进行液体流通的墨水通道5。通过墨水送料通道引入的墨水将通过墨水通道5暂时存储在墨室中。通过发热电阻器1瞬间加热存储在墨室中的墨水，从而在墨水中生成气泡。气泡增大了墨室中的气压，从而通过喷嘴将墨水从墨室中，以雾滴的形状喷出。这时，通过喷嘴将墨室中的墨水喷到外部，与此同时通过墨水通道5回流至墨水送料通道。回流现象的原因在于由发热电阻器产生的气泡通过墨水通道5向墨水送料通道膨胀。回流现象降低了喷墨所需的气压，从而降低了从喷嘴喷出的雾滴的速度和正直度。另外，在墨水喷出后，还会降低墨水重新注入墨室的速度，从而降低了喷墨频率。

在如图1所示的具有壁垒结构3的喷墨头中，回流现象可能引起问题。也就是说，墨水通道5完全敞开了发热电阻器的一侧，使得在喷墨时，大量墨水通过墨水通道5回流至墨水送料通道。因此，降低了墨滴的速度和正直度，喷墨频率也减小了。

为了解决上述问题，提出在壁垒结构的两端形成限制器的方法，以减小墨水通道的横截面积。例如，在美国专利No.4882595中公开了具有限制器的喷墨头。限制器的形成使墨水回流现象的减少成为了可能，但是由于墨水通道横截面积的减小，墨水重新注入墨室的速度可能会降低。

总之，将始终要求有关喷墨头的研究最大化地限制由发热电阻器导致的墨水向墨室外部的膨胀，以增大墨滴的喷射速度和正直度，与此同时增大墨水再次注入的速度，从而增加墨水的喷射频率。

发明内容

为了解决上述和/或其他问题，本发明总构思的一方面提供了一种具有提高的喷射速度和频率的喷墨头。

本发明总构思的另一方面提供了一种制造具有提高的喷射速度和频率的喷墨头的方法。

本发明总构思的其他方面和优点的一部分将在本说明书中予以阐述，一部分从本说明书中显而易见，或者可以通过对本发明总构思的实践获悉。

本发明总构思的上述和/或其他方面和优势是通过提供一种具有通道阻挡器的喷墨头而实现的，所述喷墨头包括布置在衬底上、产生喷墨气压的发热电阻器；布置在所述衬底上的墨室层，用于将所述发热电阻器包围起来，以提供至少一个开口部分，并具有从衬底计的第一高度；一布置在所述开口部分上的通道阻挡器，从而和墨室层一起将所述发热电阻器彻底包围起来，其具有比第一高度低的第二高度；具有与发热电阻器对应的喷嘴的喷嘴层，其所处位置与所述墨室层的上表面接触。

墨室层可以由单个树脂层构成，其具有从衬底表面计的第一高度。所述墨室层可以包括下部墨室层和覆盖下部墨室层的上部墨室层。下部墨室层可以由与通道阻挡器同样的材料层制成，并且具有与通道阻挡器相同的高度。也就是说，下部墨室层和通道阻挡器可以是同样的树脂层，通过其布置，将所述发热电阻器彻底包围起来。